打造兼具性?xún)r(jià)比與高性能的變頻驅(qū)動(dòng)方案,助力白色家電產(chǎn)業(yè)智能升級(jí)
在消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)鏈中,白色家電作為不可或缺的重要組成,長(zhǎng)期以來(lái)扮演著提升居民生活質(zhì)量的關(guān)鍵角色。然而,產(chǎn)品同質(zhì)化、市場(chǎng)增速放緩、消費(fèi)者對(duì)家電產(chǎn)品節(jié)能環(huán)保及智能化等功能抱有日益增強(qiáng)的期待,使得白色家電產(chǎn)業(yè)一度低迷。面對(duì)此情勢(shì),中國(guó)家電制造業(yè)近些年主動(dòng)應(yīng)變,全力推行提質(zhì)、降本、增效戰(zhàn)略,其中,變頻技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用及其持續(xù)深化研發(fā),被視為引領(lǐng)白色家電行業(yè)突破瓶頸、邁向高水準(zhǔn)、可持續(xù)發(fā)展前景的有效路徑。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202406/459628.htm在此背景下,變頻家電不僅積極響應(yīng)了全球節(jié)能減排的政策導(dǎo)向,精準(zhǔn)迎合了消費(fèi)者對(duì)能效卓越家電的熱烈追捧,更是在驅(qū)動(dòng)行業(yè)綠色升級(jí)、優(yōu)化居民生活體驗(yàn)方面扮演著舉足輕重的角色。在壓縮機(jī)變頻系統(tǒng)中充當(dāng)“中樞神經(jīng)”的微控制器MCU,對(duì)于塑造變頻家電市場(chǎng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力而言,其作用同樣至關(guān)重要。
智馭變頻:重塑家電極致體驗(yàn)新維度
變頻技術(shù)在諸如洗衣機(jī)精準(zhǔn)洗滌轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、冰箱智能溫度管理等應(yīng)用中大放異彩,不僅顯著提升了用戶(hù)的使用舒適度與操作便捷性,更在能耗層面留下了鮮明的“綠色印記”,同時(shí)以更低的啟動(dòng)噪音與振動(dòng),賦予產(chǎn)品更高的品質(zhì)感。其關(guān)鍵則在于對(duì)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的精細(xì)化控制,有效規(guī)避了傳統(tǒng)定頻設(shè)備因頻繁啟?;蜷L(zhǎng)期高負(fù)荷運(yùn)行而產(chǎn)生的高能耗問(wèn)題。
事實(shí)上,消費(fèi)者對(duì)家電變頻驅(qū)動(dòng)的低啟動(dòng)噪音、小啟動(dòng)電流、快速啟動(dòng)響應(yīng)三大核心訴求,其背后是變頻控制、驅(qū)動(dòng)算法等核心技術(shù)的強(qiáng)力支撐,為家電半導(dǎo)體器件注入了新的價(jià)值內(nèi)涵。作為變頻系統(tǒng)的指揮中心,MCU需要負(fù)責(zé)接收并解析各類(lèi)輸入信號(hào),如用戶(hù)設(shè)定參數(shù)、傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、通信指令等,依據(jù)這些信息實(shí)時(shí)計(jì)算出最佳的電機(jī)控制策略,包括電壓、頻率、相位等關(guān)鍵參數(shù)的精細(xì)化調(diào)整,確保家電設(shè)備在保持性能的前提下,實(shí)現(xiàn)顯著的節(jié)能效益。
對(duì)于高端變頻家電而言,MCU不僅承擔(dān)基本控制職能,還在提升設(shè)備智能化程度上發(fā)揮關(guān)鍵作用。例如隨著現(xiàn)代家電愈發(fā)追求遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障自診斷、自主調(diào)節(jié)等功能,以迎合消費(fèi)者對(duì)便捷化、個(gè)性化使用體驗(yàn)的追求,MCU可憑借強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理性能、豐富的通信接口及高度靈活的編程特性,無(wú)縫集成各類(lèi)智能化模塊,滿(mǎn)足復(fù)雜系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制與智能互聯(lián)需求,動(dòng)態(tài)優(yōu)化變頻策略,包括可根據(jù)室內(nèi)溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)風(fēng)速,或根據(jù)衣物材質(zhì)預(yù)先設(shè)定最佳洗衣程序,讓家電設(shè)備兼具智能化與人性化特質(zhì)。
另一方面,家電市場(chǎng)歷來(lái)對(duì)價(jià)格敏感,在產(chǎn)品差異化競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的背景下,如何通過(guò)提供定制化方案,助力白色家電制造商快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品差異化,從而在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中嶄露頭角,是每一個(gè)MCU廠商考慮的焦點(diǎn)。
性?xún)r(jià)比與性能兼具:軟硬件結(jié)合打造高品質(zhì)冰箱變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
作為本土32位MCU市場(chǎng)的領(lǐng)軍企業(yè),兆易創(chuàng)新為家電行業(yè)的創(chuàng)新升級(jí)提供了從元器件篩選、開(kāi)發(fā)支持、參考設(shè)計(jì)到量產(chǎn)方案的全方位一體化服務(wù),GD32E230xx、GD32F3x0等系列MCU可為冰箱與洗衣機(jī)等白色家電植入一顆強(qiáng)勁且靈動(dòng)的“變頻芯”。例如基于GD32E230xx設(shè)計(jì)的洗衣機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)解決方案便有針對(duì)性地解決了波輪/滾筒洗衣機(jī)的技術(shù)難點(diǎn),并取得了新的突破,支持雙電阻采樣降噪、用于低速洗滌IPM死區(qū)補(bǔ)償、弱磁用于滾筒/波輪高速驅(qū)動(dòng)、快速可靠啟動(dòng)、稱(chēng)重、制動(dòng),不平衡檢測(cè)及脫水保護(hù)等各種成熟可靠的洗衣機(jī)功能。
針對(duì)冰箱變頻應(yīng)用,兆易創(chuàng)新更是與合作伙伴基于GD32E230xx系列MCU聯(lián)合開(kāi)發(fā)了變頻驅(qū)動(dòng)交鑰匙方案,憑借卓越的硬件性能與前沿的控制算法,展現(xiàn)出強(qiáng)大市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。由于GD32E230xx系列MCU基于ARM? Cortex?-M23內(nèi)核,最高運(yùn)行頻率達(dá)72MHz,相較于市面上基于Cortex?-M0內(nèi)核的同類(lèi)產(chǎn)品,它能在保持超低功耗的同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的運(yùn)算效能,這對(duì)于白色家電變頻系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行及優(yōu)秀能耗控制至關(guān)重要。
該變頻驅(qū)動(dòng)方案運(yùn)用先進(jìn)的電路設(shè)計(jì)與PCB布局技術(shù),可實(shí)現(xiàn)100至250瓦功率范圍內(nèi)的統(tǒng)一PCB設(shè)計(jì),顯著增強(qiáng)產(chǎn)品的通用性,并降低結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)與維護(hù)成本。該方案獨(dú)有壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)控制參數(shù)與應(yīng)用軟件分離的特點(diǎn),用戶(hù)更換壓縮機(jī)僅需更新控制參數(shù),電控與驅(qū)動(dòng)硬件無(wú)需改動(dòng)。目前,方案已廣泛支持多種主流壓縮機(jī)型號(hào),并提供專(zhuān)業(yè)的定制適配服務(wù)以滿(mǎn)足個(gè)性化需求。
在壓縮機(jī)中,潤(rùn)滑油承擔(dān)著潤(rùn)滑、降噪、提效、抗氧化等關(guān)鍵任務(wù),內(nèi)置智能回油平臺(tái)功能是該驅(qū)動(dòng)方案的另一大特色——啟動(dòng)后,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)引導(dǎo)壓縮機(jī)進(jìn)入預(yù)設(shè)的回油轉(zhuǎn)速范圍,有效減輕主控板軟件的復(fù)雜性,簡(jiǎn)化系統(tǒng)編程工作。此外,方案利用先進(jìn)的跳頻技術(shù),允許用戶(hù)預(yù)設(shè)特定跳頻點(diǎn),主動(dòng)避開(kāi)可能引發(fā)共振的頻率區(qū)域,從而避免共振導(dǎo)致的機(jī)械振動(dòng)、噪音增大以及潛在設(shè)備損傷,確保系統(tǒng)運(yùn)行平順且無(wú)故障風(fēng)險(xiǎn)。
耐用可靠是消費(fèi)者選擇家電的另一關(guān)鍵考量因素,該變頻驅(qū)動(dòng)方案嚴(yán)格遵循UL相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),經(jīng)過(guò)全面、多維度(電壓、電流、環(huán)境及負(fù)載條件)的超過(guò)實(shí)際應(yīng)用條件加嚴(yán)格測(cè)試確保一流品質(zhì),并配備豐富多元的保護(hù)功能(過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)溫、過(guò)功率、缺相、堵轉(zhuǎn)等),關(guān)鍵保護(hù)如輸出過(guò)流保護(hù)采用軟、硬件雙重防護(hù)策略。
軟件算法是硬件系統(tǒng)的控制策略與邏輯核心,除硬件性能出色外,方案采用高性能數(shù)字信號(hào)處理器、基于單電阻電流采樣和擴(kuò)展反電動(dòng)勢(shì)無(wú)傳感器矢量控制算法,實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高效運(yùn)作,同時(shí)獨(dú)特的混合脈寬調(diào)制技術(shù),相較傳統(tǒng)連續(xù)寬調(diào)制技術(shù)開(kāi)關(guān)損耗降低50%,在權(quán)衡噪音與效率基礎(chǔ)上提升驅(qū)動(dòng)器綜合運(yùn)行效率。得益于兆易創(chuàng)新與合作方對(duì)變頻產(chǎn)品的持續(xù)研發(fā)投入,該方案已成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)頭部家電廠商的產(chǎn)品中,同時(shí)兆易創(chuàng)新也正積極研發(fā)針對(duì)白色家電電機(jī)驅(qū)動(dòng)的下一代MCU產(chǎn)品。
產(chǎn)業(yè)生態(tài)共贏:構(gòu)筑全方位家電MCU服務(wù)矩陣
實(shí)際上,家電市場(chǎng)客戶(hù)在對(duì)MCU廠商進(jìn)行產(chǎn)品選型時(shí),除了考察其新品研發(fā)的持續(xù)創(chuàng)新能力,同樣重視的是廠商的“軟”實(shí)力,涵蓋研發(fā)投入、品控能力、定制化服務(wù)、產(chǎn)品全生命周期的售前售后支持以及穩(wěn)定的供貨保障等多方面。對(duì)此,兆易創(chuàng)新正積極構(gòu)建服務(wù)于白色家電的MCU芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),并已取得豐碩成果。
兆易創(chuàng)新攜手全球生態(tài)伙伴構(gòu)建了完備的產(chǎn)品生態(tài)體系,推出多種開(kāi)發(fā)環(huán)境IDE、開(kāi)發(fā)套件EVB、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTOS、圖形化界面GUI、安全組件、云連接及嵌入式AI解決方案,并在技術(shù)平臺(tái)上提供各系列的視頻教程和短片供用戶(hù)隨時(shí)在線學(xué)習(xí)。這一豐富的開(kāi)發(fā)生態(tài)不僅為家電廠商設(shè)計(jì)提供了極大便利,更體現(xiàn)了兆易創(chuàng)新的產(chǎn)品價(jià)值和服務(wù)理念。
在產(chǎn)品平臺(tái)化建設(shè)上,除了適用于變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的GD32E230xx與GD32F3x0系列外,兆易創(chuàng)新GD32 MCU家族還囊括低功耗GD32L系列、無(wú)線連接GD32W系列以及超高性能GD32H系列等多個(gè)品類(lèi),為家電的多樣化應(yīng)用場(chǎng)景提供豐富的產(chǎn)品選項(xiàng)。例如針對(duì)智能家電日益普及的屏幕顯示需求,公司推出的GD32H7系列MCU更配備了可定制的智能人機(jī)界面(HMI)功能,支持邊緣AI應(yīng)用,滿(mǎn)足語(yǔ)音、手勢(shì)、觸摸等多種人機(jī)交互需求。而GD32也憑借行業(yè)卓越的低失效率,確保在復(fù)雜多變的應(yīng)用場(chǎng)景下產(chǎn)品性能始終穩(wěn)定,強(qiáng)大的抗電磁干擾能力進(jìn)一步增強(qiáng)了家電運(yùn)行的穩(wěn)定性。
此外,兆易創(chuàng)新建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量管理體系,實(shí)現(xiàn)研發(fā)、生產(chǎn)和供貨的全鏈條閉環(huán)管理,以滿(mǎn)足家電客戶(hù)對(duì)品質(zhì)與售后服務(wù)的高標(biāo)準(zhǔn)要求。兆易創(chuàng)新在全球范圍內(nèi)與多家領(lǐng)先晶圓廠、封裝測(cè)試廠達(dá)成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,實(shí)現(xiàn)中國(guó)大陸與海外的同步生產(chǎn)和交付,依托多元化的供應(yīng)鏈體系與靈活的供應(yīng)能力,有效應(yīng)對(duì)市場(chǎng)周期波動(dòng),確保滿(mǎn)足家電客戶(hù)的采購(gòu)需求。
評(píng)論